[发明专利]基于模拟退火算法的FDA雷达方向图去耦合方法

说明书

本发明公开了一种基于模拟退火算法的FDA雷达方向图去耦合方法，利用模拟退火算法对频率增量进行优化以聚焦波束方向图，该方法能够合成单点发射波束；通过模拟退火算法得到优化的非线性FDA‑MIMO雷达频率增量，打破了传统FDA‑MIMO雷达方向图角度和距离的耦合性，在同时存在同一角度多个距离模糊目标时，形成单一位置的高增益，抑制了其他模糊区域的目标回波。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于模拟退火算法的 FDA雷达方向图去耦合方法。

背景技术

频率分集阵(FDA)雷达的发射波束方向图中的距离-角度具有相关性，这 为目标的联合距离和角度估计以及距离相关的干扰抑制提供了潜在的应用。 然而，现有的标准FDA使用线性增加频率增量，即频率增量为固定值，使得 生成的发射波束方向图形成距离和角度耦合的s形波束，这样在目标通过方向 图主瓣进入到接收机的过程中，距离模糊位置的回波也一同进入，即造成回 波数据中存在距离模糊杂波，从而影响最终的目标定位精度或增加后期处理 运算量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于模拟退火 算法的FDA雷达方向图去耦合方法，利用模拟退火算法对频率增量进行优化 以聚焦波束方向图，该方法能够合成单点发射波束；通过模拟退火算法得到 优化的非线性FDA-MIMO(频率分集阵-多输入多输出)雷达频率增量，打破 了传统FDA-MIMO雷达方向图角度和距离的耦合性，在同时存在同一角度多个距离模糊目标时，形成单一位置的高增益，抑制了其他模糊区域的目标回 波。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

基于模拟退火算法的FDA雷达方向图去耦合方法，包括以下步骤：

步骤1，建立退火FDA-MIMO雷达模型，对应得到退火FDA-MIMO雷 达的每个阵元发射窄带信号和接收回波信号；将退火FDA-MIMO雷达的每个 阵元的接收回波信号在相干处理时间内进行匹配滤波和脉冲压缩，得到退火 FDA-MIMO雷达脉压后的回波信号；

步骤2，采用模拟退火算法对退火FDA模型中的频率增量Δf_m进行优化， 得到优化后的非线性频率增量Δf_best；

步骤3，将优化后的非线性频率增量Δf_best带入退火FDA-MIMO雷达模型 中，则在距离域与空间角频域生成去耦合的发射波束方向图，进而得到单一 高增益的回波功率谱。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过模拟退火算法得到非线性FDA-MIMO雷达频率增量，打破了 传统FDA-MIMO雷达方向图角度和距离的耦合性，在同时存在同一角度多个 距离模糊目标时，成了单一位置的高增益，抑制了其他模糊区域的目标回波。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的退火FDA-MIMO雷达的天线结构示意图；

图2是本发明的接收信号处理框图；

图3是本发明实施例的退火FDA计算评价值示意图；

图4是本发明实施例的退火FDA雷达方向图示意图；

图5是本发明实施例的传统FDA雷达发射波束方向图示意图；

图6是本发明实施例的退火FDA雷达发射波束方向图仿真结果图；其中， (a)为三维立体图；(b)为(a)的侧视图；

图7是本发明实施例的当频率增量为1500Hz时，传统FDA雷达发射波 束方向图仿真结果图；其中，(a)为三维立体图；(b)为(a)的侧视图；